DIMENSIONAREA Si ARMAREA STALPILOR

1. Armarea longitudinala.

Stalpii structurii sunt solicitati la compresiune excentrica. Stalpii avand sectiunea si armarea constanta se dimensioneaza in sectiunea cea mai solicitata, corespunzatoare momentului incovoietor maxim. Aceasta este sectiunea aflata imediat sub grinda planseului peste parter.

1.1.Stalpul marginal ( 500 x 500 ).

Momentul incovoietor de calcul: (vezi figura 5.17 si tabelul 5.1)

Forta axiala corespunzatoare este: (vezi predimensionare)

Acoperirea cu beton de calcul se considera: . Se cunosc:

q      R_c - rezistenta la compresiune a betonului: (beton Bc 25);

q      R_a - rezistenta la intindere a otelului: (otel PC 52);

q      h_o - inaltimea utila: ;

q      e_a - excentricitatea aditionala:              T ;

q      M_c - momentul corectat: .

			Figura 1. Schema de calcul a sectiunii stalpului

Deoarece se considera cazul armarii simetrice , inaltimea zonei comprimate, x, rezulta din ecuatia de proiectie pe axa barei: *)

         (1) T .

Aria necesara de armatura rezulta din ecuatia de momente in raport cu axul armaturii intinse: (2)

T.

	*) Se adopta notatiile si modul de organizare al calculului din [8] si [10].

Procentul minim de armare pe fiecare latura a sectiunii, conform STAS 10107/0-90 este 0,10 % (vezi si § 3):

(3) T .

Se alege: ( 2 f 16 + 1 f 12 ).

Aria de armatura aleasa se dispune pe toate laturile. Dispozitia barelor in sectiunea transversala este prezentata in figura 2.

Procentul total de armare trebuie sa fie mai mare de 0,32 % (vezi § 3.3.).

(4) T

	Figura 2. Dispozitia armaturilor longitudinale in sectiunea transversala a stalpului marginal.

S-au adoptat armaturi mai groase decat cele strict rezultate din calcul, pentru a se obtine o carcasa de armaturi mai putin deformabila la manipulari si montaj.

1.2.Stalpul central ( 600 x 600 ).

Momentul incovoietor de calcul: . (vezi figura 5.19 si tabelul 5.1)

Forta axiala corespunzatoare este: .(vezi predimensionare)

Acoperirea cu beton de calcul se considera: .Se cunosc:

q      ;

q      ;

q      T ;

q      .

Rezulta succesiv:

• ;
• ;

Rezulta ca armatura longitudinala nu este necesara, betonul simplu putand prelua solicitarea de compresiune excentrica.

• T .

Se alege ( 2 f 16 + 2 f 12 ).

Aria de armatura aleasa se dispune pe toate laturile. Dispozitia barelor in sectiunea transversala este prezentata in figura 3.

Procentul total de armare trebuie sa fie mai mare de 0,32 % (vezi § 3.3).

	Figura 3. Dispozitia armaturilor longitudinale in sectiunea transversala a stalpului central.

2. Armarea transversala.

2.1.Stalpul marginal ( 500 x 500 ).

Se cunosc:

q        R_t - rezistenta la intindere a betonului: (beton Bc 25);

q        R_a - rezistenta de calcul a armaturii: (otel OB 37);

La elementele comprimate excentric, rezistenta de calcul a betonului la intindere, utilizata in calculul la forta taietoare se determina astfel:

, (5) unde: ;

T T .

Forta taietoare de calcul este: . (vezi figura 5.18)

Ordinea operatiilor este urmatoarea: [8], [10]

T nu este necesar calculul etrierilor

Armatura transversala se dispune constructiv. Pe directia fiecarei laturi, procentul de armare transversala trebuie sa fie 0,1 %. Se alege un etrier perimetral f 8 () si un etrier interior f 6 ().

numarul de brate verticale ale unui etrier: (pentru etrierul perimetral)

(pentru etrierul neperimetral)

procentul de armare transversala:                              (6)

distanta intre etrieri, corespunzatoare procentului minim de armare:

(i)

Distantele maxime admise intre etrieri:

q    distanta intre etrieri pe inaltimea stalpului trebuie sa fie d este diametrul minim al armaturilor longitudinale):T ;    (ii)

q    la stalpi din clasa C (vezi § 3.1), din zona seismica F: . (iii)

Dicteaza deci conditia (ii), care conduce la cea mai mica distanta: .

2.2.Stalpul central ( 600 x 600 ).

Forta taietoare de calcul este: . (vezi figura 5.20)

Se urmareste aceeasi ordine a operatiilor ca la stalpul marginal:

T

T nu este necesar calculul etrierilor

Armatura transversala se dispune constructiv. Pe directia fiecarei laturi, procentul de armare transversala trebuie sa fie 0,1 %. Se alege un etrier perimetral f 8 () si un etrier interior f 6 ().

numarul de brate verticale ale unui etrier: (pentru etrierul perimetral)

(pentru etrierii neperimetrali)

procentul de armare transversala:

distanta intre etrieri (i)

Distantele maxime admise intre etrieri:

q    distanta intre etrieri pe inaltimea stalpului trebuie sa fie d este diametrul minim al armaturilor longitudinale):T ;    (ii)

q    la stalpi din clasa C (vezi § 3.1), din zona seismica F: . (iii)

Dicteaza deci conditia (ii), care conduce la cea mai mica distanta: .

3. Prevederi constructive pentru stalpi.

7.3.1.     Clase de stalpi.

Prevederile prezentului paragraf se refera la stalpii cu eforturi axiale semnificative (). In acest paragraf se prezinta, numai prevederile specifice stalpilor neparticipanti la structuri seismice (stalpilor din clasa C).

7.3.2.     Sectiunea de beton.

Dimensiunile laturilor sectiunilor la stalpii cu sectiunea dreptunghiulara sau de alte forme ortogonale (L, T, cruce) trebuie sa fie multiplu de 50 mm. Dimensiunile minime: 250 mm pentru stalpi monoliti si 200 mm pentru cei prefabricati cu solicitari reduse.

7.3.3.     Armaturile longitudinale.

Diametrele minime: 12 mm pentru bare din PC 52 sau PC 60 si 14 mm pentru bare din OB 3 Diametrele maxime recomandate: 28 mm pentru stalpii din beton cu agregate obisnuite.

Distanta libera minima intre bare: 50 mm. Distanta maxima intre axele barelor: 250 mm (vezi figura 4). Se admite armarea cu numai 4 bare dispuse la colturile sectiunii, la stalpi avand laturile sectiunii 400 mm.

Procentul total de armare longitudinala p,

si procentele de armare pe fiecare latura trebuie sa se inscrie in urmatoarele limite:

procentul total de armare trebuie sa nu fie, de regula, mai mare de 2,5 %;

procentele totale de armare minime, conform tabelului 1;

procentul minim de armare pe fiecare latura a sectiunii 0,20 %.

Tabelul 1

In cazurile cand, din motive de asigurare a rigiditatii necesare la deplasari laterale sau din alte motive justificate, sectiunea de beton a stalpilor este majorata fata de cea impusa de dimensionarea la compresiune excentrica, astfel incat armatura longitudinala rezulta dimensionata constructiv, procentele totale de armare pot fi reduse cu 20 % fata de cele minime date in tabelul 2, cu conditia ca procentul de armare pe fiecare latura sa nu scada sub 0,10 %.

7.3.4.     Armaturile transversale.

Distanta maxima intre etrieri pe inaltimea stalpului se stabilesc, la fiecare nivel separat pentru:

q      zona curenta a stalpului;

q      zonele cu etrieri indesiti la una sau la ambele extremitati.

A-    Zona curenta. Distanta maxima intre etrieri: d - diametrul minim al armaturilor longitudinale), dar cel mult 200 mm la stalpii din clasa A si cel mult 300 mm la cei din clasele B si C.

B-     Zona cu etrieri indesiti. Indesirea etrierilor rezulta necesara la stalpii neparticipanti la structuri antiseismice in zonele de innadire a barelor longitudinale (de regula, la extremitatea inferioara a stalpului, la fiecare nivel), pentru imbunatatirea conditiilor de transmitere a eforturilor intre barele care se innadesc si preluarea solicitarilor transversale generate de necoaxialitatea lor.

C-     Inaltimile zonelor cu etrieri indesiti

Pentru stalpii din clasa C, etrierii se indesesc pe inaltimea lungimii de suprapunere (). Pentru stalpii din clasele A si B, care nu fac obiectul acestui proiect indesirea etrierilor se face conform STAS 10107/0-90.

D-    Distantele intre etrierii indesiti vor respecta conditiile: (d - diametrul minim al armaturii longitudinale), (h - dimensiunea laturii mari a sectiunii stalpului) si .

Diametrul minim al etrierilor trebuie sa fie din diametrul maxim al armaturilor longitudinale, dar cel putin , cu exceptia diametrului etrierilor perimetrali ai stalpilor din grupa A care trebuie sa fie cel putin .

Necesitatea utilizarii etrierilor neperimetrali se stabileste tinand seama de urmatoarele:

de regula, fiecare bara longitudinala, trebuie sa fie legata de un colt de etrier sau de agrafa (figura 5 a). Se admite ca barele longitudinale sa fie legate din doua in doua colturi de etrier sau de agrafa (figura 5 b) daca distanta intre doua ramuri consecutive ale acestora este 200 mm. La stalpii neparticipanti la structuri antiseismice se admite sa se prevada numai etrieri perimetrali, in afara zonelor plastice potentiale, pe laturile cu marimea 400 mm, cu trei bare pe latura;

la stalpii din clasa C se prevad etrieri neperimetrali in cazurile cand au peste 3 bare longitudinale pe latura, daca marimea laturii mari a sectiunii este > 400 mm si cand au peste 4 bare longitudinale pe latura, daca marimea laturii mari a sectiunii 400 mm.

Procentul de armare transversala pe directia unei laturi b a sectiunii stalpului se calculeaza cu relatia:

     , in care:

q      A_e - aria sectiunii unei ramuri de etrier;

q      n_e - numarul de ramuri de etrieri intersectate de un plan paralel cu latura b;

q      a_e - distanta intre etrieri pe inaltimea stalpului.

Procentul de armare transversala, p_e, pe directia fiecarei laturi, la stalpii din clasa C trebuie sa fie 0,10 %.